Вентиляция производственных помещений
Вентиляция, общие данные
В промышленных зданиях, где применяется вентиляция производственных помещений, применяют естественную, механическую и совмещенную вентиляцию, общеобменную и местную.
При естественной вентиляции (аэрации) движение воздуха создается посредством давления, возникающего из-за разности объемных масс наружного (холодного) и внутреннего теплого воздуха. При искусственной механической вентиляции движение воздуха создается за счет разности давлений, создаваемых приточными и вытяжными вентиляторами.
Совмещенная система вентиляции – это искусственная механическая вентиляция, учитывающая применение на отдельных участках естественного побуждения для притока и вытяжки.
Общеобменная вентиляция поддерживает воздушную среду во всем объеме помещения, обеспечивая соответствующую кратность обмена воздуха, т.е. смену его в течение часа. Кратность обмена зависит от степени загрязнения воздуха. Местная вентиляция предусматривает подачу воздуха в некоторые ограниченные места рабочей зоны помещения или удаление загрязненного воздуха от мест выделения вредностей.
Естественную (аэрацию) и совмещенную системы вентиляции долгие годы считали основными средствами, обеспечивающими санитарно- гигиенические условия воздушной среды.
Аэрация осуществлялась притоком воздуха через оконные проемы, а вытяжка — через П – образные светоаэрационные фонари, широко применяемые в отечественной практике.
Недостатки аэрации
При эксплуатации зданий, рассчитанных на аэрацию, выявлены следующие недостатки: производственные вредности попадают непосредственно в атмосферу цеха, откуда недостаточно быстро и не полностью удаляются; потоки неочищенного воздуха сильно загрязняют поверхности стен и конструкций, приводя цехи в неблагоприятное состояние; стекла фонарей в процессе эксплуатации литейных цехов очень скоро загрязняются, покрываясь темной несмываемой пленкой, и не пропуская естественный свет.
Кроме того, при аэрации в здании в зимний период холодный воздух создает опрокидывающие потоки, препятствующие естественной вентиляции. Все это приводит к неблагоприятным условиям внутри здания, а управляемый в цехе воздух, не подвергаясь очистке, загрязняет воздушную среду.
Применение аэрации в литейных цехах послужило основанием для ограничения ширины здания до 96 м.
Специализация производства обусловливает проектирование крупных механизированных и автоматизированных цехов, для которых необходимы крупногабаритные многопролетные здания сплошной застройки. Естественно, что для таких зданий невозможно применять как средство, обеспечивающее заданные параметры воздуха в цехе.
Для создания нормальных условий труда в многопролетных зданиях применяют механическую приточно-вытяжную вентиляцию с современным технологическим оборудованием и местными отсосами, удаляющими вредности и пыль на месте их выделения.
Однако для ряда цехов мелкосерийного и единичного производства особенно крупных и тяжелых отливок, имеющих относительно небольшой выпуск продукции, применяют здания с небольшим числом пролетов(3-4 пролета). В таких зданиях, учитывая небольшую ширину и значительную высоту, на участках с большими тепловыделениями целесообразно использование в летнее время аэрации в сочетании с механической вентиляцией (совмещенная система вентиляции). При этом следует иметь ввиду, что аэрация эффективна только для участков, размещенных на расстоянии < 30м от наружных стен.
Для обеспечения стабильных параметров воздуха и надежности работы механической приточно-вытяжной вентиляции необходимо создавать повышенное давление внутри здания (увеличение приточной вентиляции над вытяжной на 10%), что возможно в зданиях, не имеющих аэрационных проемов в стенах и кровле. Повышенное давление внутри здания уменьшает неорганизованное перемещение воздушных масс в горизонтальном направлении и гарантирует надежную работу местных отсосов.
Механическая приточно-вытяжная вентиляция требует значительных площадей для размещения приточного и вытяжного оборудования. В среднем от развернутой площади цеха вентиляционные установки занимают ≤ 17% в цехах чугунного литья, ≤ 20% в цехах стального литья.
Кроме того, рекомендуется предусматривать резервы для развития вентиляционных систем, надобность в которых выявляется при внедрении новых технологических процессов и реконструкции цехов.
В состав приточной вентиляции входят следующие основные конструктивные элементы: воздухозаборные устройства; приточные камеры, в которых воздух очищается от пыли в фильтрах, подогревается в калориферах, при необходимости увлажняется; воздуховоды для транспортировки; приточные насадки для раздачи (воздухораспределители) воздуха; регулирующие устройства.
Вытяжные системы состоят из следующих элементов: вытяжных устройств – решеток, местных отсосов, укрытий; воздуховодов; вытяжных камер, в которых установлен вентилятор с электродвигателем; устройства для очистки воздуха (при подаче воздуха на рециркуляцию или перед выбросом в атмосферу).
Эффективность работы механической вентиляции во многом зависит от рационального размещения вентиляционных устройств в объеме здания и кратчайших магистралей воздуховодов. Приточные вентиляционные камеры рекомендуется группировать и размещать вне производственных площадей, располагая их на антресолях, во вставках между пролетами, на первом этаже в двухэтажных зданиях, а также на кровле. Расположение установок на кровле над участками, куда куда требуется подача того или иного количества воздуха, позволяет отказаться от протяженных магистральных воздуховодов.
В основных производственных отделениях воздух подается в рабочую зону (на высоте 3,5 – 5 м от пола), за исключением отделений обрубки, очистки отливок и складов, где воздухораздача осуществляется на уровне нижнего пояса ферм. На рис. 1,2. показаны примеры рационального размещения вентиляционных систем
Рисунок 1.
и промышленных проводок в объеме двухэтажных зданий.
Рисунок 2.
При расчетах систем вентиляции учитывают характер производственных вредностей в различных отделениях литейного цеха. Показатели вредностей уточняют в технологической части проекта в каждом отдельном случае.
Для предварительного определения общего расхода вентиляционного воздуха при искусственной механической вентиляции литейного цеха используют данные, приведенные в таблице 1.
Местную вытяжную вентиляцию применяют в виде местных отсосов, укрытий типа шкафов, специальных пылеуловителей, очистителей и т.д. рис 3. Местные отсосы, поставляемые как составная часть технологического оборудования, удаляют пыль и вредности на месте их выделения.
Рисунок 3.
В помещениях с одновременным выделением вредных газов и теплоты или только вредных газов, кроме устройства местных отсосов от производственного оборудования, предусматривают общеобменную вытяжку из верхней зоны помещения.
Технологические выбросы и воздух, содержащий пыль, газы и пары, удаляемые местными отсосами, перед выбросом в атмосферу подвергают очистке в масляных, сухих, матерчатых или водных фильтрах.
Воздух, отсасываемый от оборудования смесеприготовительного и выбивного отделений, очищается, как правило, мокрым способом в агрегатах различного типа.
Использованная литература: «Основы проектирования литейных цехов и заводов» Под редакцией Б.В. Кнорре
